(57)【要約】【課題】本開示は、オゾン発生器ユニットを提供することを試みる。本開示はまた、オゾン発生器システムを提供することも試みる。本開示は、オゾン発生器の圧力変動および冷却の従来の問題点への解決策を提供することを試みる。本開示の目的の１つは従来技術において遭遇した問題点を少なくとも部分的に解決することのできる解決策を提供すること、またガス流の均一な流動への解決策、そしてオゾン発生器の効率的な冷却を提供することである。【解決手段】開示されているのは、オゾン発生器ユニットである。上記オゾン発生器ユニットはハウジング（１０２）を有する。上記ハウジングは第一のリセス（２０４）を有する第一の側部（１０４）および第二のリセス（２０６）を有する第二の側部（１０６）を備える。上記オゾン発生器ユニットはさらに、上記ハウジング内の入口通路（２０２）および出口通路（１１０）、上記第一の側部の内表面（２４０）と接触している上記第一のリセス内に配置された第一の誘電体ディスク（２１０）、上記第二の側部の内表面（２４２）と接触している上記第二のリセス内に配置されている第二の誘電体ディスク（２１４）および上記第一の誘電体ディスクと上記第二の誘電体ディスクとの間に配置されたガス流路（２２０）を有する高電圧電極（２１８）を備える。上記高電圧電極は、上記高電圧電極の両側にある第一のガスチャンバー（２５０）および第二のガスチャンバー（２５２）を構成する第一のスペーサー（２３０）、並びに第二のスペーサー（２３２）により上記第一および第二の誘電体ディスクから離れて位置している。【選択図】図２
2019527671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のリセス（２０４）を有する第一の側部（１０４）と、
第二のリセス（２０６）を有する第二の側部（１０６）とを備え、
前記第一の側部と第二の側部が結合して前記第一および第二のリセスによってハウジング内にメインチャンバー（２０８）が形成されているハウジング（１０２）と；
前記メインチャンバーへと伸びている前記ハウジング内の入口通路（２０２）および出口通路（１１０）と；を有するオゾン発生器ユニットであって、
前記第一の側部（１０４）の内表面（２４０）と接触するように前記第一のリセス（２０４）内に配置されており、少なくともガス流路（２１２）を有する第一の誘電体ディスク（２１０）と；
前記第二の側部（１０６）の内表面（２４２）と接触するように前記第二のリセス（２０６）内に配置された第二の誘電体ディスク（２１４）と；
前記メインチャンバー（２０８）内で前記第一の誘電体ディスクと前記第二の誘電体ディスクとの間に配置されたガス流路（２２０）を有する高電圧電極（２１８）とを備え、
前記高電圧電極は、前記高電圧電極の両側にある第一のガスチャンバー（２５０）および第二のガスチャンバー（２５２）を構成する第一のスペーサー（２３０）、並びに第二のスペーサー（２３２）により前記第一および第二の誘電体ディスクから離れて位置しており、
前記高電圧電極の前記ガス流路および前記第一の誘電体ディスクの前記ガス流路は、前記第一および第二のガスチャンバーを流体的に結合していることを特徴とするオゾン発生器ユニット。
【請求項２】
前記ハウジング（１０２）は空冷できるような構成になっている請求項１に記載のオゾン発生器ユニット。
【請求項３】
前記第一の側部（１０４）および前記第二の側部（１０６）の外表面の少なくとも一部が複数の冷却フィン（１２０）を有している請求項１または２に記載のオゾン発生器ユニット。
【請求項４】
前記第一および前記第二の側部（１０４、１０６）の前記内表面と、前記高電圧電極（２１８）の外周と、前記第一および前記第二の誘電体ディスク（２１０、２１４）との間に配置された絶縁体リング（２７０）をさらに含む請求項１に記載のオゾン発生器ユニット。
【請求項５】
前記絶縁体リング（２７０）と、前記第一および前記第二の側部（１０４、１０６）の内表面との間に配置された少なくとも１つのシールリング（２７２）をさらに含む請求項４に記載のオゾン発生器ユニット。
【請求項６】
前記高電圧電極（２１８）の周辺端部が複数の溝（２２２）を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載のオゾン発生器ユニット。
【請求項７】
前記第一および前記第二の側部（１０４、１０６）がアルミニウムで構成されている請求項１〜６のいずれか一項に記載のオゾン発生器ユニット。
【請求項８】
前記第一および前記第二の誘電体ディスク（２１０、２１４）がアルミン塩または石英ガラスのいずれか１つで構成されている請求項１〜７のいずれか一項に記載のオゾン発生器ユニット。
【請求項９】
前記第一および前記第二の側部（１０４、１０６）と接触している前記第一および前記第二の誘電体ディスク（２１０、２１４）の表面が金属層で被覆されている請求項１〜８のいずれか一項に記載のオゾン発生器ユニット。
【請求項１０】
前記高電圧電極（２１８）の、前記第一および前記第二の誘電体ディスクからの距離が０．０５ミリメートルから０．２ミリメートルの範囲内である請求項１〜９のいずれか一項に記載のオゾン発生器ユニット。
【請求項１１】
前記第一のリセス（２０４）および前記第二のリセス（２０６）のそれぞれが円筒状、立方体、立方体状、半球状、およびそれらの組み合わせを含む幾何学形状の１つを有するように構成されている請求項１〜１０のいずれか一項に記載のオゾン発生器ユニット。
【請求項１２】
前記入口通路（２０２）および前記出口通路（１１０）が前記ハウジング（１０２）上に放射状または軸方向に配置されている請求項１〜１１のいずれか一項に記載のオゾン発生器ユニット。
【請求項１３】
前記入口通路（２０２）および前記出口通路（１１０）が前記ハウジング（１０２）上の中央または周辺に配置されている請求項１２に記載のオゾン発生器ユニット。
【請求項１４】
前記入口通路（２０２）が前記ハウジング（１０２）の中央部分内に軸方向に配置されており、前記出口通路（１１０）が前記ハウジング（１０２）内に放射状に配置されている請求項１２に記載のオゾン発生器ユニット。
【請求項１５】
第一のリセス（２０４）を有する第一の側部（１０４）と；
第二のリセス（２０６）を有する第二の側部（１０６）とを備え、
前記第一の側部と第二の側部が結合して前記第一および第二のリセスによってハウジング内にメインチャンバー（２０８）が形成されているハウジング（１０２）と；
前記メインチャンバーへと伸びている前記ハウジング内の入口通路（２０２）および出口通路（１１０）と；を有する少なくとも１つのオゾン発生器ユニット（３０２、３０４、３０６）を含むオゾン発生器システムであって、
前記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットは、
前記第一の側部（１０４）の内表面（２４０）と接触するように前記第一のリセス（２０４）内に配置されており、少なくともガス流路（２１２）を有する第一の誘電体ディスク（２１０）と；
前記第二の側部（１０６）の内表面（２４２）と接触するように前記第二のリセス（２０６）内に配置された第二の誘電体ディスク（２１４）と；
前記メインチャンバー（２０８）内で前記第一の誘電体ディスクと前記第二の誘電体ディスクとの間に配置されたガス流路（２２０）を有する高電圧電極（２１８）とを備え、
前記高電圧電極は、前記高電圧電極の両側にある第一のガスチャンバー（２５０）および第二のガスチャンバー（２５２）を構成する第一のスペーサー（２３０）、並びに第二のスペーサー（２３２）により前記第一および第二の誘電体ディスクから離れて位置しており、
前記高電圧電極の前記ガス流路および前記第一の誘電体ディスクの前記ガス流路は、前記第一および第二のガスチャンバーを流体的に結合してあり、
前記少なくとも１つのオゾン発生器ユニット（３０２、３０４、３０６）のそれぞれの前記入口通路（２０２）へ取り付けられた第一の取付板（３１０）と；
前記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットのそれぞれの前記出口通路（１１０）へ取り付けられた第二の取付板（３１２）と；
前記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットのそれぞれと関連づいた少なくとも１つの制御回路（３２０、３２２、３２４）と；
前記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットのそれぞれの外表面の前に配置された少なくとも１つのファン（３４０、３４２、３４４）と；
を備えることを特徴とするオゾン発生器システム。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのオゾン発生器ユニット（３０２、３０４、３０６）のそれぞれの前記外表面が複数の冷却フィン（３５０、３５２、３５４）を有している請求項１５に記載のオゾン発生器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概してオゾンの発生、より具体的には、オゾン発生器ユニットおよびオゾン発生器システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
オゾンは、空気清浄、水処理、におい除去などの様々な産業的、商業的な利用に用いることができる。一般的に、オゾンはコロナ放電などの原理を利用し、オゾン発生器などの装置を使用することにより発生させる事ができる。コロナ放電は、帯電した導体周辺の放電による産物である。オゾン発生器において、上記帯電した導体は、上記帯電した導体の両側に２つのガスチャンバーの境界を形成するために、２つの誘電体の間に置いてもよい。そして酸素分子を含んでいるガス流を上記オゾン発生器に通過させる。コロナ放電は、上記ガス流内の一部の酸素分子を電離させる。その後、上記の電離した酸素は上記ガス流内の酸素分子と再結合し、オゾンを生成する。
【０００３】
例えば、欧州特許第１１６５４３５号「圧力補償オゾン発生器およびオゾンの発生方法」には、誘電体上の高電圧の高周波数交流電流に酸素を曝すことによるオゾン発生器のための装置や方法が開示されている。上記装置は高電圧の高周波数交流電流を印加することのできる電極が間に位置している少なくとも２つの誘電体素材のプレートと接合した圧力補償導入ユニット；該ユニットの反対側にオゾンの生成のための２つの密閉された空間を含む。誘電体素材の上記プレートの反対側にある上記密閉空間のそれぞれは接地および冷却された電極によって境界が形成され、該電極を通り酸素ガスまたは酸素リッチガスが上記空間へと供給され、また該電極よりオゾンが産出される。
【０００４】
しかし、そのような周知のオゾン発生器は内部の圧力変動の影響を受けてしまう。例えば、上記ガス流は上記帯電した導体の周辺を不均等に流動し、それにより不均等（または不均一）なガス分布を上記２つのガスチャンバー内に生じさせ得る。その結果、そのようなガス分布は上記ガスチャンバー内の不均一な圧力の進行を導く可能性がある。したがって、上記オゾン発生器内の上記帯電した導体および／または上記２つの誘電体は不均一な応力の影響を受けてしまう可能性がある。
【０００５】
さらに、オゾンの生成は上記オゾン発生器内に熱を発生させ得る。従来、そのような熱を消散させるために、水冷手段が使われている。しかし、冷却媒体としての上記水の使用は、そのような装置に関わる高電圧電流の存在のため最適とは言えない。
【０００６】
したがって、上記の考察に鑑みると、従来のオゾン発生器と一体となっている上記の欠点を解決する必要性が存在する。
【発明の概要】
【０００７】
本開示は、オゾン発生器ユニットを提供することを試みる。本開示はまた、オゾン発生器システムを提供することも試みる。本開示は、オゾン発生器の圧力変動や冷却に対する従来の問題点への解決策を提供することを試みる。本開示の１つの目的は従来技術において遭遇した問題点を少なくとも部分的に解決することのできる解決策を提供すること、そしてオゾン発生器に対する上記ガス流の均一な流動および効率的な冷却への解決策を提供することである。
【０００８】
１つの態様において、本開示の一実施形態は、
第一のリセスを有する第一の側部と、
第二のリセスを有する第二の側部とを備え、
上記第一の側部と第二の側部が結合して上記第一および第二のリセスによってハウジング内にメインチャンバーが形成されているハウジングと；
上記メインチャンバーへと伸びている上記ハウジング内の入口通路および出口通路と；を有するオゾン発生器ユニットであって、
上記第一の側部の内表面と接触するように上記第一のリセス内に配置されており、少なくともガス流路を有する第一の誘電体ディスクと；
上記第二の側部の内表面と接触するように上記第二のリセス内に配置された第二の誘電体ディスクと；
上記メインチャンバー内で上記第一の誘電体ディスクと上記第二の誘電体ディスクとの間に配置されたガス流路を有する高電圧電極とを備え、
上記高電圧電極は、上記高電圧電極の両側にある第一のガスチャンバーおよび第二のガスチャンバーを構成する第一のスペーサー、並びに第二のスペーサーにより上記第一および第二の誘電体ディスクから離れて位置しており、
上記高電圧電極の上記ガス流路および上記第一の誘電体ディスクの上記ガス流路は、上記第一および第二のガスチャンバーを流体的に結合していることを特徴とするオゾン発生器ユニットを提供する。
【０００９】
別の態様において、本開示の一実施形態は
第一のリセスを有する第一の側部と；
第二のリセスを有する第二の側部とを備え、
上記第一の側部と第二の側部が結合して上記第一および第二のリセスによってハウジング内にメインチャンバーが形成されているハウジングと；
上記メインチャンバーへと伸びている上記ハウジング内の入口通路および出口通路と；を有する少なくとも１つのオゾン発生器ユニットを含むオゾン発生器システムであって、
上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットは、
上記第一の側部の内表面と接触するように上記第一のリセス内に配置されており、少なくともガス流路を有する第一の誘電体ディスクと；
上記第二の側部の内表面と接触するように上記第二のリセス内に配置された第二の誘電体ディスクと；
上記メインチャンバー内で上記第一の誘電体ディスクと上記第二の誘電体ディスクとの間に配置されたガス流路を有する高電圧電極とを備え、
上記高電圧電極は、上記高電圧電極の両側にある第一のガスチャンバーおよび第二のガスチャンバーを構成する第一のスペーサー、並びに第二のスペーサーにより上記第一および第二の誘電体ディスクから離れて位置しており、
上記高電圧電極の上記ガス流路および上記第一の誘電体ディスクの上記ガス流路は、上記第一および第二のガスチャンバーを流体的に結合してあり、
上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットのそれぞれの上記入口通路へ取り付けられた第一の取付板と；
上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットのそれぞれの上記出口通路へ取り付けられた第二の取付板と；
上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットのそれぞれと関連づいた少なくとも１つの制御回路と；
上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットのそれぞれの外表面の前に配置された少なくとも１つのファンと；
を備えることを特徴とするオゾン発生器システムを提供する。
【００１０】
本開示のさらなる態様、利点、特徴および目的は、以下の添付の特許請求の範囲と関連
して解釈される例示的な実施形態の詳細な説明および図面から明らかになるであろう。
【００１１】
本開示の特徴は、添付の特許請求の範囲で定義される本開示の範囲から逸脱することなく、様々な組み合わせで組み合わせることが可能であることが理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
上記の発明の概要、および以下の例示的な実施形態の詳細な説明は、添付の図面と併せ
て読めばよりよく理解される。本開示を例示する目的で、本開示の例示的な構造が図面に
示されている。しかし、本開示は、本明細書で開示される特定の方法および手段に限定さ
れない。さらに、当業者は図面が一定の縮尺ではないことを理解し得る。可能な限り、同様の要素は同一の参照符号によって示されている。
【００１３】
ここで本開示の実施形態を、添付の図面を参照して、一例としてのみ説明する。
【図１】図１は本開示のオゾン発生器ユニットの一例を示す斜視図である。
【図２】図２は図１の上記オゾン発生器ユニットのＡ−Ａ´に沿った断面図の一例である。
【図３】図３は本開示のオゾン発生器システムの一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の詳細な説明は、本開示の実施形態およびそれらを実施することができる方法を示
す。本開示を実施するいくつかの態様が開示されているが、当業者であれば、本開示を実
施または実践するための他の実施形態も可能であることを認識し得る。
【００１５】
１つの態様において、本開示の一実施形態は、
第一のリセスを有する第一の側部と、
第二のリセスを有する第二の側部とを備え、
上記第一の側部と第二の側部が結合して上記第一および第二のリセスによってハウジング内にメインチャンバーが形成されているハウジングと；
上記メインチャンバーへと伸びている上記ハウジング内の入口通路および出口通路と；を有するオゾン発生器ユニットであって、
上記第一の側部の内表面と接触するように上記第一のリセス内に配置されており、少なくともガス流路を有する第一の誘電体ディスクと；
上記第二の側部の内表面と接触するように上記第二のリセス内に配置された第二の誘電体ディスクと；
上記メインチャンバー内で上記第一の誘電体ディスクと上記第二の誘電体ディスクとの間に配置されたガス流路を有する高電圧電極とを備え、
上記高電圧電極は、上記高電圧電極の両側にある第一のガスチャンバーおよび第二のガスチャンバーを構成する第一のスペーサー、並びに第二のスペーサーにより上記第一および第二の誘電体ディスクから離れて位置しており、
上記高電圧電極の上記ガス流路および上記第一の誘電体ディスクの上記ガス流路は、上記第一および第二のガスチャンバーを流体的に結合していることを特徴とするオゾン発生器ユニットを提供する。
【００１６】
別の態様において、本開示の一実施形態は
第一のリセスを有する第一の側部と；
第二のリセスを有する第二の側部とを備え、
上記第一の側部と第二の側部が結合して上記第一および第二のリセスによってハウジング内にメインチャンバーが形成されているハウジングと；
上記メインチャンバーへと伸びている上記ハウジング内の入口通路および出口通路と；を有する少なくとも１つのオゾン発生器ユニットを含むオゾン発生器システムであって、
上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットは、
上記第一の側部の内表面と接触するように上記第一のリセス内に配置されており、少なくともガス流路を有する第一の誘電体ディスクと；
上記第二の側部の内表面と接触するように上記第二のリセス内に配置された第二の誘電体ディスクと；
上記メインチャンバー内で上記第一の誘電体ディスクと上記第二の誘電体ディスクとの間に配置されたガス流路を有する高電圧電極とを備え、
上記高電圧電極は、上記高電圧電極の両側にある第一のガスチャンバーおよび第二のガスチャンバーを構成する第一のスペーサー、並びに第二のスペーサーにより上記第一および第二の誘電体ディスクから離れて位置しており、
上記高電圧電極の上記ガス流路および上記第一の誘電体ディスクの上記ガス流路は、上記第一および第二のガスチャンバーを流体的に結合してあり、
上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットのそれぞれの上記入口通路へ取り付けられた第一の取付板と；
上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットのそれぞれの上記出口通路へ取り付けられた第二の取付板と；
上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットのそれぞれと関連づいた少なくとも１つの制御回路と；
上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットのそれぞれの外表面の前に配置された少なくとも１つのファンと；
を備えることを特徴とするオゾン発生器システムを提供する。
【００１７】
本開示はオゾン発生器ユニットおよびオゾン発生器システムを提供する。上記オゾン発生器ユニットは高電圧電極の周辺に均一なガス流とガス分布を提供する。これにより上記高電圧電極の両側にあるガスチャンバー内に均一なガス圧をもたらす。さらに、上記オゾン発生器ユニットおよびシステムはオゾン生成中に発生する熱に対して効率的な冷却を提供する。具体的には、ハウジングの第１および第２の側部内にある誘電体ディスクの配置、前記誘電体ディスクにおける金属層の被覆、および複数の冷却フィンの存在が効率的な冷却をもたらす。さらに、空冷により効率的に熱を消散でき、次いで、上記オゾン発生器ユニットおよびシステムのエネルギー効率が上昇する。必要に応じて、パッシブ冷却や水冷などの技術により熱を消散することも可能である。
【００１８】
一実施形態において、ここで使用されている用語「オゾン発生器ユニット」はオゾン（トリオキシゲン）の発生に用いることのできる装置を参照している。具体的には、上記オゾン発生器ユニットはガス流をコロナ放電（または高電圧の電場）に曝すことによりオゾンを発生させる。一実施形態において、上記ガス流は例えば、空気や二原子の酸素ガスなどの酸素を含むガスである。上記コロナ放電は上記ガス流内の酸素分子を電離させることができる。その後、上記のガス流内の上記の電離した分子は再結合し、オゾンを形成することができる。上記オゾン発生器ユニットはオゾンの生成に耐え得るのに適した素材から構成されていることは明確である。
【００１９】
上記オゾン発生器ユニットはハウジングを有する。具体的には、上記ハウジングは上記オゾン発生器ユニットの外側のカバーまたはケースである。上記ハウジングは第一のリセスを有する第一の側部および第二のリセスを有する第二の側部を備える。一実施形態において、上記オゾン発生器ユニットの上記第一の側部および上記第二の側部はそれぞれ第一の接地電極、第二の接地電極の構成要素となる。具体的には、上記第一および第二の接地電極は空気などの好適な冷却媒体による上記オゾン発生器ユニットの冷却のために用いられてもよい。
【００２０】
一実施形態において、上記ハウジングは上記第一および第二の側部上にある複数個所にネジを用いて上記第一の側部を第二の側部に取り付けることにより形成される。上記第一および第二の側部の形状やサイズ、配置は上記ハウジングからの上記ガス流および／またはオゾンの漏洩を避けるものであることは明確である。一実施形態において、上記ハウジングは空冷できるような構成になっている。
【００２１】
一実施形態によれば、上記第一の側部は円筒状の第一のリセスを有する。具体的には、上記円筒状の第一のリセスは内部に上記オゾン発生器ユニットの構成要素を収容する上記第一の側部内の空洞であってもよい。同様に、上記第二の側部は円筒状の第二のリセス（または空洞）を有する。一実施形態において、上記第一および第二のリセスは立方体や立方体状、半球状およびそれらの組み合わせを含む円筒状以外の幾何学形状の１つを有するように構成されてもよい。さらに、上記第一および第二のリセスの幾何学形状は、内部に上記オゾン発生器ユニットの構成要素の好適な収容を可能とするように構成されることが理解される。
【００２２】
上記第一の側部と上記第二の側部が結合して上記第一および第二のリセスによって上記ハウジング内にメインチャンバーが形成される。ここで用いられている用語「メインチャンバー」は上記第一および第二のリセスが接触した配置を参照している。具体的には、上記メインチャンバーは上記ハウジングの内部に複数の構成要素を収容するのに適用した空洞である。
【００２３】
一実施形態において、上記第一の側部および第二の側部は直方体状または円筒状の形状を有していてもよいが、これに限定されない。例えば、上記オゾン発生器ユニットは平坦な直方体状の形状を有していてもよい。具体的には、上記ハウジングは同じ寸法の第一および第二の直方体状の側部を有する上記の平坦な直方体状の形状を有していてもよい。一実施形態において上記第一および第二の側部はアルミニウム、ステンレス鋼または他の同様な金属で構成されてもよい。上記第一および第二の側部の上記の素材はオゾンと反応してはいけないことは明確である。これにより、オゾンの汚染を避け、上記のオゾン発生器ユニットの使用寿命が向上する。
【００２４】
一実施形態において、上記第一および第二の側部の外表面の少なくとも一部は複数の冷却フィンを有する。具体的には、上記複数の冷却フィンは上記第一および／または第二の側部の上記外表面にあるリッジ（またはフランジや建てられたエッジ）であってもよい。上記複数の冷却フィンの存在は上記第一および第二の側部の上記外表面の表面積を増加させることは明確である。したがって、増加された外表面積は上記オゾン発生器ユニットを冷却するために要する時間を減らすために、熱の消散のため、空気（冷却媒体）に曝されてもよい。一例において、上記複数の冷却フィンは三角形状の断面を有していてもよい。他の例では、上記複数の冷却フィンは、長方形状の断面などの多角形上の断面を有していてもよい。
【００２５】
上記オゾン発生器ユニットはさらに上記第一の側部の内表面に接触するように上記第一のリセス内に配置された第一の誘電体ディスクを備える。さらに上記第一の誘電体ディスクはガス流路を有する。具体的には、上記ガス流路は上記メインチャンバー内の上記ガス流の流動を可能にするための上記第一の誘電体ディスク上の穴（または通路）である。さらに、上記ガス流路は中央に位置していてもよいし、中央から離れていてもよい。１つより多くのガス流路が上記第一の誘電体ディスク上に存在していてもよいことは明確である。上記第一の誘電体ディスクの上記第一の側部の内表面との上記接触は上記オゾン発生器ユニットの冷却に要するエネルギーの削減をもたらす。具体的には、オゾン発生中に上記メインチャンバー内に発生した熱は上記第一の誘電体ディスクを介して上記第一の側部（または第一の接地電極）へと伝導によって伝えられる。その後、上記第一の側部の上記外表面周辺の空気流は上記オゾン発生器ユニットを冷却するための冷却媒体として使われてもよい。この冷却のアプローチは従来の水冷のアプローチと比較した場合、エネルギー効率が良い。同様に、上記オゾン発生器ユニットは上記第二の側部の内表面に接触するように上記第二のリセス内に配置された第二の誘電体ディスクを備える。したがって、上記第二の誘電体ディスクと上記第二の側部の上記内表面との上記接触は上記オゾン発生器ユニットの冷却に要するエネルギーの削減をもたらす。少なくとも上記第一の誘電体ディスクはガス流路を有する。
【００２６】
一実施形態において、上記第一および第二の誘電体ディスクはそれぞれ上記メインチャンバー内でのガス流の流動を可能とするためのガス流路を有する（詳細は後に説明する）。一実施形態において、上記第一および第二の誘電体ディスクはアルミン塩（ＡｌＯ２）、石英ガラスなどの誘電体材質で構成されている。さらに、上記第一および第二の誘電体ディスクは同じ形状および同じサイズである。例えば、上記第一および第二の誘電体ディスクは円形の形状で同じ直径であってもよい。別例において、上記第一および第二の誘電体ディスクは多角形の形状で同じ寸法であってもよい。
【００２７】
一実施形態において、上記第一および第二の誘電体ディスクは上記第一および第二の側部と接触している上記第一および第二の誘電体ディスクの表面に金属層で被覆されている。一例において、金（Ａｕ）または銀（Ａｇ）の層は上記第一および第二の側部に接触している上記第一および第二の誘電体ディスクの上記表面に被覆されてもよい。上記金属被覆は上記第一および第二の誘電体ディスクの上記第一および第二の側部との金属接触を形成することにより、上記オゾン発生器ユニットの冷却効率を増加させる。具体的には、上記金属接触は上記第一および第二の誘電体ディスクから上記第一および第二の側部への熱の伝導を増加させる。一例において、上記第一および第二の誘電体ディスクの表面における銀の被覆は、上記第一および第二の誘電体ディスクの表面における銀の被覆を施さなかった時のオゾン出力と比較して、上記オゾン発生器ユニットのオゾン出力を１０％増加させる。他の例において、上記第一および第二の誘電体ディスクの表面における金の被覆は、より高い熱の伝導性により、銀の被覆と比較してより高い冷却効率をもたらす。
【００２８】
上記オゾン発生器ユニットはさらに上記のメインチャンバー内で上記第一の誘電体ディスクと上記第二の誘電体ディスクとの間に配置されたガス流路を有する高電圧電極を備える。具体的には、上記高電圧電極は上記オゾンの生成のための高電圧電流に耐えることのできる金属導体であってもよい。一例において、上記高電圧電流（または高周波数交流電流）は電源から上記オゾン発生器ユニットへと伸びている高電圧接続を介して上記高電圧電極へと印加されてもよい。具体的には、高電圧ケーブルは内壁への入り口（空洞またはリセスなど）を通って上記ハウジングへとのび、一端で上記高電圧の電極と接続し、もう一端は高電圧電流源に接続してもよい。
【００２９】
上記高電圧電極の上記ガス流路および上記第一の誘電体ディスクの上記ガス流路は上記第一および第二のガスチャンバーを流体的に接続している。具体的には、上記高電圧電極のガス流路および上記第一の誘電体ディスクのガス流路は上記メインチャンバー内の上記ガス流および／またはオゾンの流動を可能にする。一例において、上記高電圧電極の上記ガス流路および第一の誘電体ディスクの上記ガス流路はそれらの中央にある穴である。そのような例では、上記の高電圧電極の上記中央の穴は上記第一および第二のガスチャンバーを流体的に接続するため、上記第一の誘電体ディスクの上記中央の穴と同軸上に並んでいる。
【００３０】
一実施形態において、上記高電圧電極はステンレス鋼またはタングステンで構成されてもよい。さらに、上記高電圧電極の周辺端部は複数の溝を有してもよい。上記複数の溝は上記高電圧電極の上記周辺端部上に対称的または非対称的に配置されてもよい。
【００３１】
上記高電圧電極は上記高電圧電極の両側にある第一のガスチャンバーおよび第二のガスチャンバーを構成する第一のスペーサー、並びに第二のスペーサーにより上記第一および第二の誘電体ディスクから離れて位置している。一実施形態において、上記第一および第二のスペーサーは２つの構成要素を特定の間隔を開けて設置するために構成された要素である。具体的には、上記第一のスペーサーは上記第一の誘電体ディスクから特定の間隔を開けて上記高電圧電極を位置づけるために使用されてもよい。同様に、上記第二のスペーサーは、上記第二の誘電体ディスクから特定の間隔を開けて上記高電圧電極を位置づけるために使用されてもよい。
【００３２】
一実施形態において、上記高電圧電極の、上記第一および第二の誘電体ディスクからの距離は０．０５ミリメートルから０．２ミリメートルの範囲内である。上記高電圧電極と上記第一および第二の誘電体ディスクと間の上記の距離の範囲は最適であるが、上記オゾン発生器ユニットの稼働には必須ではないことは明確である。例えば、上記第一および第二の誘電体ディスクからの上記高電圧電極の距離は０．０８ミリメートルである。そのような実施形態では上記オゾン発生器ユニットからのオゾンの発生および量（または産出）は最適となり得る。
【００３３】
一実施形態において、上記スペーサーは星状の形状（例えば５つの枝状のもの）を有する。別の実施形態では、上記スペーサーは上記第一および第二の誘電体ディスクから上記高電圧電極を離して位置付けるために好適な他の形状（例えば４つまたは６つの枝状のもの）を有していてもよい。
【００３４】
一実施形態において、上記第一および第二のガスチャンバーは上記高電圧電極と上記第一および第二の誘電体ディスク（これらはスペーサーにより離れている）との間の空間であってもよい。具体的には、上記の第一のガスチャンバーは上記第一の誘電体ディスクと上記高電圧電極との間の空間として定められてもよい。同様に上記第二のガスチャンバーは上記第二の誘電体ディスクと上記高電圧電極との間の空間として定められてもよい。
【００３５】
上記周辺端部上の上記複数の溝および上記高電圧電極の上記ガス流路は上記メインチャンバーの上記第一および第二のガスチャンバー内の上記ガス流の流動を可能とすることは明確である。さらに、ガス流の上記流動は上記高電圧電極の上記周辺端部上にある上記複数の溝により均一となることが可能である。したがって、上記第一および第二のガスチャンバー内の圧力は同様（または均一）となることが可能である。
【００３６】
一実施形態において、上記オゾン発生器ユニットは容易に組み立てることのできるモジュール式のフラット型構造を有する。具体的には、上記オゾン発生器ユニットは上記高電圧電極および上記第一および第二のスペーサー、上記第一および第二の誘電体ディスクの配置によるサンドイッチ状の構造（または積層構造）に組み立てられてもよい。
【００３７】
一実施形態において、上記オゾン発生器ユニットは上記第一および第二の側部の内表面と、上記高電圧電極の外周と、上記第一および第二の誘電体ディスクとの間に配置された絶縁体リングをさらに含む。具体的には、上記絶縁体リングは上記コロナ放電による電流の流れに抵抗するためテフロン（登録商標）などの絶縁体物質で構成される。一実施形態において、上記絶縁体リングの内径は上記オゾン発生器ユニットの確実な組み立てのため、上記高電圧電極と上記第一および第二の誘電体ディスクの直径と一致してもよい。さらに、上記メインチャンバーへの（特に上記第一および第二のガスチャンバーへの）上記ガス流の流動を可能とするため、（上記高電圧電極と上記第一および第二の誘電体ディスクの）上記外周と上記絶縁体リングとの間に隙間があってもよいことは明確である。
【００３８】
一実施形態において、上記オゾン発生器ユニットはまた、上記絶縁体リングと上記第一および第二の側部の内表面との間に配置された少なくとも１つのシールリングを含む。上記少なくとも１つのシールリングは上記オゾン発生器ユニットからのガス流および／またはオゾンの漏洩を防ぐように上記ガスチャンバーおよび／またはメインチャンバーを密封するために配置されてもよい。一例において、上記少なくとも１つのシールリングはＯリングであってもよい。
【００３９】
上記オゾン発生器ユニットは上記ハウジング内に上記メインチャンバーへと伸びている入口通路および出口通路を有する。一実施形態において、上記入口通路および出口通路は上記ハウジング上に放射状または軸方向に配置されてもよい。例えば、上記入口通路および出口通路の内の１つは放射状に、もう１つは軸方向に配置されてもよい。或いは上記入口通路および出口通路は上記ハウジング上の中央または周辺に配置されてもよい。例えば、上記入口通路および出口通路はそれぞれ上記ハウジング内で放射状に、上記ハウジングの中央部分内で軸方向に、上記メインチャンバーへと伸びるように配置されてもよい。別例では上記入口通路および出口通路はそれぞれ上記ハウジングの中央部分内で軸方向に、上記ハウジング内で放射状に、上記メインチャンバーへと伸びるように配置されてもよい。具体的には、入口通路は上記ハウジングへの上記ガス流の侵入の（流入の）中央のポイントとなってもよく、上記出口通路は上記ハウジングからのオゾンの侵出の（または流出の）周囲のポイントとなってもよい。一実施形態において、上記オゾン発生器ユニットは上記第一および第二のガスチャンバー間のガス流の均一な流動を可能にするために１つより多くの入口通路を有してもよい。一実施形態において、上記入口通路および出口通路はアルミニウムなど上記第一および第二の側部と同じ素材で構成されてもよい。若しくは上記入口通路および出口通路はオゾンに耐久性のあるプラスチックなどの他の好適な素材で構成されてもよい。
【００４０】
運転において、上記オゾン発生器ユニットは上記ガス流を上記コロナ放電に曝すことによるオゾンの生成のために用いられてもよい。具体的には、オゾンの生成のための上記ガス流の電離は上記オゾン発生器ユニット内に熱を発生させる。上記オゾン発生器ユニットの冷却は該オゾン発生器の適切な働きのために重要であることは明確である。具体的には、上記ハウジングは空冷できるような構成になっている。一実施形態において、上記高電圧電極と第一および第二のスペーサー、第一および第二の誘電体ディスクの上記の配置は上記オゾン発生器ユニットの冷却における解決策を提供する。具体的には、上記第一および第二の誘電体ディスクは上記第一および第二の側部の上記内表面に接触しており、該内表面へ上記の生成された熱を（伝導によって）伝達させる。したがって、上記第一および第二の側部の外表面周辺の空気は上記オゾン発生器ユニットを冷却するための上記冷却媒体として使用されてもよい。上記の冷却は上記第一および第二の側部と接触している上記第一および第二の誘電体ディスクの上記表面を金属層で被覆することによりその効果を高めることができる。さらに冷却は上記第一および／または第二の側部の上記外表面にある上記複数の冷却フィンによりその効果を高めることもできる。
【００４１】
一実施形態において、上記高電圧電極への上記高電圧電流の上記印加はスパッタ工程を開始することができる。具体的には、上記高電圧電極からの鉄粒子（またはイオン）が上記メインチャンバー内で酸素と反応することができ、その後上記第一および第二の誘電体ディスク上に堆積する。したがって、上記第一および第二の誘電体ディスクは該ディスク上に酸化鉄の層を有することができる。酸化鉄層の上記堆積は上記オゾン発生器ユニットの上記オゾンの産出を高める。
【００４２】
本開示のもう一つの特徴は少なくとも１つのオゾン発生器ユニット（上記にて説明がされている）を有するオゾン発生器システムを提供することである。上記オゾン発生器システムはオゾン発生器ユニットと比較してさらに大量のオゾンを生成するために用いることができる。一実施形態において、上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットは上記オゾン発生器システムを構成するため並列に接続されてもよい。
【００４３】
上記のオゾン発生器システムは上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットのそれぞれの上記入口通路へ取り付けられた第一の取付板を備える。具体的には、上記第一の取付板はチャネルを有した細長い構造または、チューブ（またはハイプ）を内部へと受けるために構成された細長い構造であってもよい。上記チャネル／チューブは上記オゾン発生器ユニットへ上記ガス流の均一な流入をもたらすために、上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットのそれぞれの上記入口通路へ取り付けられてもよい。さらに、上記第一の取付板は上記オゾン発生器ユニットの並列配置および並列接続のための固定支持として作用してもよい。
【００４４】
上記オゾン発生器システムはさらに上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットのそれぞれの上記出口通路へ取り付けられた第二の取付板を備える。同様に、該第二の取付板はチューブ（またはパイプ）を内部へと受けるために構成されたチャネルを有した細長い構造であってもよい。上記チューブは上記オゾン発生器ユニットからの上記オゾンの均一な流出を可能とするため、上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットのそれぞれの上記出口通路へ取り付けられてもよい。さらに上記第一の取付板は上記オゾン発生器ユニットの並列配置および並列接続のための固定支持として作用してもよい。
【００４５】
上記オゾン発生器システムはまた、上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットそれぞれに関連づいた少なくとも１つの制御回路を備えている。具体的には、上記少なくとも１つの制御回路は上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットの動作を制御するために構成要素（電気的、機械的および演算のユニット）を備えてもよい。上記制御回路の上記構成要素は高電圧電流を耐えることができることは明確である。一実施形態において、上記少なくとも一つの制御回路は少なくとも１つの回路基板に搭載されてもよい。
【００４６】
上記オゾン発生器システムはさらに、上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットのそれぞれの外表面の前に配置された少なくとも１つのファンを備える。上記少なくとも１つのファンは直接上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットの上記外表面に空気を向けることにより、上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニットを冷却するために用いられてもよい。一実施形態において、上記少なくとも１つのファンは上記複数の冷却フィンを有する（上記オゾン発生器ユニットの）外表面の前に配置されてもよい。
【００４７】
（図面の詳細な説明）
図１は本開示の一実施形態に関わるオゾン発生器ユニット１００の斜視図を示している。具体的には、上記オゾン発生器ユニット１００は第一の側部１０４および第二の側部１０６を備えるハウジング１０２を有する。また、上記オゾン発生器ユニット１００は入口通路（図示せず）および出口通路１１０を有する。さらに上記オゾン発生器ユニット１００は上記ハウジング１０２に収容されている誘電体ディスク（図示せず）および高電圧電極（図示せず）、スペーサー（図示せず）のような構成要素を含んでもよい。上記オゾン発生器ユニット１００は上記第一および第二の側部１０４、１０６の外表面の少なくとも一部から伸びている複数の冷却フィン１２０を有している。具体的には、上記複数の冷却フィン１２０は上記第一の側部１０４および第二の側部１０６の側壁１３０、１３２よりそれぞれ伸びている。
【００４８】
図２は本開示の一実施形態に関わる図１の上記オゾン発生器ユニットのＡ−Ａ′に沿った断面図を示している。図に示す通り、上記第一の側部１０４は上記第二の側部１０６上に位置している。したがって、第一のリセス２０４および第二のリセス２０６は合わせて上記ハウジング１０２内にメインチャンバー２０８を形成する。上記オゾン発生器ユニット１００は上記第一および第二の側部１０４、１０６の外表面の少なくとも一部から伸びている上記複数の冷却フィン１２０（図１にも示されている）を有している。さらに、上記出口通路１１０は上記ハウジング１０２内に放射状に配置されている。そして、入口通路２０２は上記ハウジングへと放射状に配置され、上記ハウジング１０２の上記第一の側部１０４の中央部分にある上記メインチャンバーへと軸方向に配置される。第一の誘電体ディスク２１０は上記第一の側部１０４の内表面２４０と接触するように上記第一のリセス２０４内に配置されている。同様に、第二の誘電体ディスク２１４は上記第二の側部１０６の内表面２４２と接触するように上記第二のリセス２０６内に配置されている。さらに高電圧電極２１８は上記第一の誘電体ディスク２１０と上記第二の誘電体ディスク２１４との間に配置されている；特に上記高電圧電極２１８は第一のスペーサー２３０および第二のスペーサー２３２により上記第一の誘電体ディスク２１０と上記第二の誘電体ディスク２１４からそれぞれ離れて位置している。これにより上記高電圧電極２１８の両側に第一のガスチャンバー２５０および第二のガスチャンバー２５２を構成する。
【００４９】
上記高電圧電極２１８のガス流路２２０は上記第一および第二のガスチャンバー２５０、２５２を流体的に接続させるため上記第一の誘電体ディスク２１０のガス流路２１２と同軸上に並んでいる。図に示す通り、上記高電圧電極２１８の周辺端部は上記第一および第二のガスチャンバー２５０、２５２間のガス流の均一な流動を可能にするために複数の溝２２２を有する。上記第一および第二の誘電体ディスク２１０、２１４は金属層２６０、２６２で被覆されており、上記第一および第二の側部１０４、１０６の上記内表面２４０、２４２にそれぞれ接触している。上記オゾン発生器ユニット１００は上記第一および第二の側部１０４、１０６の上記内表面２４０、２４２と上記高電圧電極２１８の外周と、上記第一および第二の誘電体ディスク２１０、２１４との間に配置された絶縁体リング２７０を含む。上記オゾン発生器ユニット１００はまた、上記絶縁体リング２７０と上記第一および第二の側部１０４、１０６の上記内表面２４０、２４２との間に配置されたシールリング２７２を含む。
【００５０】
図３は本開示の一実施形態に関わるオゾン発生器システム３００の斜視図を示している。上記オゾン発生器システム３００は複数のオゾン発生器ユニット（例えば、図１に示されている上記オゾン発生器ユニット１００）を含む。図に示す通り、上記オゾン発生器システム３００は３つのオゾン発生器ユニット３０２、３０４および３０６を含む。上記オゾン発生器システム３００は上記オゾン発生器ユニット３０２、３０４、３０６のそれぞれの入口通路（図示せず）へ取り付けられた第一の取付板３１０を備える。上記オゾン発生器システム３００はさらに上記オゾン発生器ユニット３０２、３０４、３０６のそれぞれの上記出口通路（図示せず）へ取り付けられた第二の取付板３１２を備える。上記オゾン発生器システム３００はまた回路３２０，３２２、３２４などの上記オゾン発生器ユニット３０２、３０４、３０６のそれぞれと関連づいた少なくとも１つの制御回路を備える。上記回路３２０、３２２、３２４のぞれぞれは、それぞれに搭載された３３０などの電子部品を備える。さらに、上記オゾン発生器システム３００は上記少なくとも１つのオゾン発生器ユニット３０２、３０４、３０６のそれぞれの外表面の前に配置されたファン３４０、３４２および３４４などの少なくとも１つのファンを備える。具体的には、上記ファン３４０、３４２、３４４はそれぞれ上記のオゾン発生器ユニット３０２、３０４、３０６の上記冷却フィン３５０、３５２、３５４へと向けられている。
【００５１】
添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の範囲から逸脱することなく、上述した本開示の実施形態の変更が可能である。「含む」、「備える」、「組み込む」、「有する」、「である」などの表現は、本開示を説明しクレームするために使用され、非排他的な様式、すなわち、明示的に記載されていない項目、構成要素または要素も存在するように解釈されるように意図されている。
【図１】
2019527671.tif 000003
【図２】
2019527671.tif 000004
【図３】
2019527671.tif 000005
【国際調査報告】
2019527671.tif 000006
2019527671.tif 000007
2019527671.tif 000008